光偏转器和光发射组件的制作方法
本申请涉及光学仪器,尤其涉及一种光偏转器和光发射组件。
背景技术:
1、在光学仪器技术领域,现有技术提供诸如激光器等光源设备进行照明,从而服务于光通信、传感和光学测量等领域中对应功能的实现。其中垂直腔面发射激光器(vertical-cavity surface-emitting laser,vcsel)被广泛采用,其能够在垂直方向上输出激光光束,具有小尺寸、低功耗、高效率和易集成等优势。
2、对于单个光源,存在一种应用场景,需要输出光束能够发生一定偏转并出射至指定位置。对于光源阵列,多个光源的出射光在传播一定距离后会发生混合而难以分开使用,也需要对光信号进行调制从而以不同角度出射。
3、现有技术中存在两种技术方案来实现光束偏转的调制,其一是通过设置透镜或反射镜,通过折射或反射进行输出光偏转调制,但此种调制精度低且需要布置复杂的光路;其二是通过电编程动态调制光束,但其系统通常需依赖分光器、透镜组等多个分立光学元件构成复杂光路,致使整个偏转器模组结构复杂、体积庞大、成本高昂,严重阻碍了其在小型化、集成化光学设备中的应用。
技术实现思路
1、本申请的目的之一在于提供一种光偏转器,以解决现有技术中调整光束偏转的器件无法兼顾调制精度和小型化的技术问题。
2、本申请的目的之一在于提供一种光发射组件。
3、为实现上述目的之一,本申请一实施方式提供一种光偏转器,包括:光调制元件,具有第一相位,所述第一相位根据目标偏转角设置,所述光调制元件布置于第一平面,所述光调制元件用于对入射光调制,并以相对于所述第一平面的目标偏转角的幅度输出,所述目标偏转角包括第一角度,所述第一角度是目标偏转方向相较于第一轴的夹角,所述第一轴垂直于所述第一平面。
4、可选的,第一相位与第一角度满足:,是入射光的波长。
5、可选的,根据以下至少其中之一配置:光调制元件包括光栅,光调制元件包括纳米结构单元,所述纳米结构单元用于构成超表面,所述纳米结构单元的尺寸根据所述第一相位确定,光调制元件包括衍射光学元件。
6、可选的,所述目标偏转角包括第二角度,所述第二角度是目标偏转方向在第一平面的投影与第二轴的夹角,所述第二轴平行于所述第一平面。
7、可选的,第一相位与第一角度、第二角度满足:,或者,或者。
8、可选的,对于所述第一平面处的第一位置,第一相位与第一角度、第二角度满足:,是入射光的波长。
9、可选的,所述光调制元件包括光栅,所述光栅根据第一周期设置,所述第一周期与第一角度满足:;所述光栅的排列方向与所述第二轴的夹角为所述第二角度。
10、可选的,所述光调制元件包括超表面,或者所述光调制元件为衍射光学元件;相较于第三轴,所述第一相位与所述第一角度满足:,是入射光的波长,所述第三轴平行于所述第一平面,所述第三轴与所述第二轴的夹角为所述第二角度。
11、可选的,所述第一相位根据目标偏转角和准直相位设置;所述准直相位包括球相位、高斯相位、二元面相位至少其中之一。
12、为实现上述目的之一,本申请一实施方式提供一种光发射组件,包括:光输出器件,光偏转器,根据本申请任一技术方案配置。
13、可选的,所述光输出器件包括周期排列的n个光源,所述光偏转器包括n个光调制元件,n个光调制元件对应所述n个光源设置,所述光调制元件用于接收来自对应光源输出的光,调制并将入射光按照各自预设的目标偏转角输出。
14、可选的,n个光调制元件至少其中之一根据以下其中之一设置:光调制元件的目标偏转角包括10度的第一角度以及30度的第二角度,光调制元件的目标偏转角包括15度的第一角度以及120度的第二角度,光调制元件的目标偏转角包括30度的第一角度以及-45度的第二角度,光调制元件的目标偏转角包括45度的第一角度以及-135度的第二角度,光调制元件的目标偏转角包括2.5度的第一角度以及8.5度的第二角度,光调制元件的目标偏转角包括4度的第一角度以及0.5度的第二角度,光调制元件的目标偏转角包括13度的第一角度以及6度的第二角度,光调制元件的目标偏转角包括2度的第一角度以及9.5度的第二角度。
15、可选的,所述光调制元件包括纳米结构单元,所述纳米结构单元用于构成超表面,所述纳米结构单元设置于光调制元件靠近光输出器件一侧。
16、与现有技术相比,本申请提供的光偏转器,提供基于目标偏转角确定的相位而制成的光调制元件,至少能够使得在垂直于光调制元件所在第一平面的第一轴方向上,入射光能够经过调制并按照目标偏转角的幅度进行偏转输出,能够实现高精度偏转调制;另一方面,由于通过对光调制元件进行相位配置而实现上述效果,无需增加其他光学元件,能够极大程度上简化光偏转器的结构复杂度,有利于光偏转器的小型化设计。
1.一种光偏转器,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的光偏转器,其特征在于,第一相位与第一角度满足:
3.根据权利要求1所述的光偏转器,其特征在于,根据以下至少其中之一配置:
4.根据权利要求1所述的光偏转器,其特征在于,
5.根据权利要求4所述的光偏转器,其特征在于,
6.根据权利要求5所述的光偏转器,其特征在于,
7.根据权利要求4所述的光偏转器,其特征在于,所述光调制元件包括光栅,所述光栅根据第一周期设置,所述第一周期与第一角度满足:
8.根据权利要求4所述的光偏转器,其特征在于,
9.根据权利要求1所述的光偏转器,其特征在于,
10.一种光发射组件,其特征在于,包括:
11.根据权利要求10所述的光发射组件,其特征在于,
12.根据权利要求11所述的光发射组件,其特征在于,
13.根据权利要求10所述的光发射组件,其特征在于,
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